Dissipative Soliton Fiber Lasers

耗散孤子光纤激光器

基本信息

  • 批准号:
    0901323
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-06-01 至 2013-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ObjectiveThe objectives of this effort are to develop systematic understanding of dissipative solitons in fiber lasers, and to use that understanding to design femtosecond-pulse lasers with unprecedented performance. Intellectual MeritModern femtosecond-pulse lasers are based on soliton formation, in which nonlinear phase accumulation balances the effects of linear group-velocity dispersion. A group from Cornell University will perform theoretical and experimental studies of a new approach to the generation of ultrashort optical pulses in lasers. The pulses are referred to as dissipative solitons, which balance phase and amplitude changes as they traverse a laser cavity. Research will investigate limits to the pulse energy and duration, and the development of practical lasers for a range of applications. Theorists from the University of Washington will collaborate in this effort. Dissipative solitons are scientifically important as a new example of a nonlinear wave. Fiber lasers offer an ideal setting to study them systematically, and this should greatly increase our experimental knowledge of dissipative solitons. Lasers based on dissipative solitons counter two decades of conventional wisdom by generating femtosecond-duration pulses without intracavity dispersion control or anomalous dispersion.Broader ImpactsThe impact of short-pulse fiber lasers has been limited, because their performance has lagged behind that of solid-state lasers. Dissipative solitons fundamentally allow order-of-magnitude increases in the pulse energy over the current best fiber lasers. The resulting instruments will match or exceed the performance of solid-state lasers while offering the advantages of fiber (the waveguide medium, stability, and reduced cost ) and therefore should have major impact on ultrafast science and technology. Through the nonlinear wave equations that underlie short-pulse propagation, the concepts developed in this project will be relevant to topics ranging from nonlinear dynamical systems to the propagation of nerve impulses in biology.Students will gain experience ranging from theory and numerical simulations to technical aspects of fiber optics. The proposed effort will also be coupled to undergraduate and graduate classroom teaching through demonstrations based on the developed instruments.
这项工作的目标是系统地了解光纤激光器中的耗散孤子,并利用这种理解来设计具有前所未有性能的飞秒脉冲激光器。现代飞秒脉冲激光器是基于孤子的形成,其中非线性相位积累平衡线性群速度色散的影响。康奈尔大学的一个小组将对激光器中产生超短光脉冲的新方法进行理论和实验研究。这些脉冲被称为耗散孤子,当它们穿过激光腔时,它们平衡相位和幅度的变化。 研究将调查脉冲能量和持续时间的限制,以及为一系列应用开发实用激光器。来自华盛顿大学的理论家将在这方面进行合作。 耗散孤子作为一种新的非线性波,具有重要的科学意义。 光纤激光器为系统地研究它们提供了理想的环境,这将大大增加我们对耗散孤子的实验知识。 基于耗散孤子的激光器通过在没有腔内色散控制或异常色散的情况下产生飞秒脉冲来对抗二十年来的传统智慧。更广泛的影响短脉冲光纤激光器的影响有限,因为它们的性能落后于固态激光器。耗散孤子从根本上允许脉冲能量的数量级增加,超过目前最好的光纤激光器。由此产生的仪器将匹配或超过固态激光器的性能,同时提供光纤的优势(波导介质,稳定性和降低成本),因此应该对超快科学和技术产生重大影响。 通过短脉冲传播的非线性波动方程,本项目中开发的概念将与从非线性动力系统到生物学中神经冲动的传播等主题相关。学生将获得从理论和数值模拟到光纤技术方面的经验。拟议的努力还将通过基于开发的仪器的演示与本科生和研究生课堂教学相结合。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Frank Wise其他文献

基于单模光纤的锁模再生放大器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    黄莉莉;Logan Wright;胡明列;Frank Wise;王清月
  • 通讯作者:
    王清月
Advances of Mode‐Locking Fiber Lasers in Neural Imaging
  • DOI:
    10.1002/adom.202202945
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Sijie Fan;Shuke Wang;Changxi Yang;Frank Wise;Lingjie Kong
  • 通讯作者:
    Lingjie Kong
Use of saturable absorber dyes for self-starting operation of a self-mode-locked Ti:Al2O3 laser
  • DOI:
    10.1007/bf00620197
  • 发表时间:
    1992-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.000
  • 作者:
    Yang Pang;Frank Wise
  • 通讯作者:
    Frank Wise
Virtues of defects
缺陷之美
  • DOI:
    10.1038/nmat5056
  • 发表时间:
    2017-12-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    38.500
  • 作者:
    Frank Wise
  • 通讯作者:
    Frank Wise

Frank Wise的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Frank Wise', 18)}}的其他基金

Spatiotemporal Dynamics of Multimode Optical Pulse Propagation: Route to High-Performance Ultrafast Lasers
多模光脉冲传播的时空动力学:高性能超快激光器之路
  • 批准号:
    1912742
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Cornell Center for Materials Research - MRSEC
康奈尔材料研究中心 - MRSEC
  • 批准号:
    1719875
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
OP: Spatiotemporal Dynamics of Multimode Optical Pulse Propagation: New Route to High-Performance Fiber Lasers
OP:多模光脉冲传播的时空动力学:高性能光纤激光器的新途径
  • 批准号:
    1609129
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Quantum Optics in RB-Filled Photonic Crystal Fibers
RB 填充光子晶体光纤中的量子光学
  • 批准号:
    1404300
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
High-Performance Femtosecond Fiber Lasers Based on New Pulse Evolutions
基于新脉冲演化的高性能飞秒光纤激光器
  • 批准号:
    1306035
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Cornell Center for Materials Research - CEMRI
康奈尔材料研究中心 - CEMRI
  • 批准号:
    1120296
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
Fiber Lasers for Coherent Raman Microscopy
用于相干拉曼显微镜的光纤激光器
  • 批准号:
    0967949
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Turning Nonlinearity from Limitation to Advantage in Femtosecond Fiber Amplifiers
将飞秒光纤放大器中的非线性从限制变为优势
  • 批准号:
    0701680
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Managed Optical Spatiotemporal Solitons
受控光时空孤子
  • 批准号:
    0653482
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
High-Energy Femtosecond Fiber Lasers by Self-Similar Pulse Evolution
自相似脉冲演化的高能飞秒光纤激光器
  • 批准号:
    0500956
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

黎曼流形上的Ricci Soliton及几何结构研究
  • 批准号:
    11401179
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Witten Laplacian的特征值及与其相关的Ricci Soliton研究
  • 批准号:
    11371018
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Ricci soliton 几何性质的研究
  • 批准号:
    11226081
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
曲率流下soliton的几何性质与应用
  • 批准号:
    11126204
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
约瑟夫逊结传输线中的孤子(soliton)研究
  • 批准号:
    18670744
  • 批准年份:
    1986
  • 资助金额:
    4.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

High-energy short-wavelength infrared soliton dynamics and sub-cycle strong-field physics
高能短波红外孤子动力学与亚周期强场物理
  • 批准号:
    EP/Z001250/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Fellowship
Analysis of Regular and Random Soliton Gases in Integrable Dispersive Partial Differential Equations.
可积色散偏微分方程中规则和随机孤子气体的分析。
  • 批准号:
    2307142
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Application of high-speed flame propagation mechanism by vortex filament soliton to hydrogen and ammonia combustion fields toward decarbonization
涡丝孤子高速火焰传播机制在氢氨燃烧领域的脱碳应用
  • 批准号:
    23K03687
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Multi-soliton Dynamics for Dispersive Partial Differential Equations
色散偏微分方程的多孤子动力学
  • 批准号:
    2247290
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Nonlinear acoustic theory toward a transform of shock to soliton in liquids by microbubbles
非线性声学理论通过微泡将液体中的激波转换为孤子
  • 批准号:
    22K03898
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Microbubble resonator dispersion engineering for blue-band soliton comb generation
用于蓝带孤子梳生成的微泡谐振器色散工程
  • 批准号:
    22K14621
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Soliton gas at the crossroads of dispersive and generalised hydrodynamics
孤子气体处于色散和广义流体动力学的十字路口
  • 批准号:
    EP/W032759/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Research Grant
Workshop on Trends in Soliton Dynamics and Singularity Formation for Nonlinear Dispersive PDEs
非线性色散偏微分方程孤子动力学和奇点形成趋势研讨会
  • 批准号:
    2230164
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Soliton Dynamics for Non-Linear Wave Equations
非线性波动方程的孤子动力学
  • 批准号:
    1954455
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Breather and Soliton Gases for the Focusing Nonlinear Schrodinger Equation: Theoretical and Applied Aspects
用于聚焦非线性薛定谔方程的呼吸气体和孤子气体:理论和应用方面
  • 批准号:
    2009647
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.22万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了